一種pet/ptt/碳纖維共混組合物的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高分子材料技術領域，具體地說是一種PET/PTT/碳纖維共混組合物。
【背景技術】
[0002]聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一種具有較高的熔融溫度和玻璃化溫度的結晶性聚合物，在一定的溫度范圍內保持優良的物理性能和力學性能，其耐疲勞性、耐摩擦性、耐老化性、電絕緣性特點極為突出，對大多數有機溶劑和酸較穩定，生產能耗較低，因而被廣泛應用于合成纖維、薄膜和工程塑料等領域；但由于PET剛性較強使得材料韌性較差，結晶速度較慢，成型模具溫度高及成型周期長等缺點，大大限制了其應用范圍。聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一種結晶速度快，融融溫度和玻璃化溫度較低的結晶性聚合物，具有特別優異的柔軟性、彈性回復性，加工性能、電氣性能、機械性能和尺寸的穩定性特點；PTT纖維保持了 PET纖維的優良的抗皺性和耐化學性，柔軟性、抗日光性、耐污性、低靜電性、易染色性、低吸水率并具有一定的抗水解穩定性等特點。但其模量較低、材料較軟限制了 PTT使用范圍。將PET與PTT共混制備的ΡΕΤ/ΡΤΤ合金，在性能上可以取長補短，同時還具有優良的成型加工、抗沖擊、耐高溫熱老化、耐化學藥品等優良性能。但未經改性的ΡΕΤ/ΡΤΤ合金卻存在相容性不好、力學強度不穩定的問題，將大大限制了其的應用效果和應用領域。為了得到高性能的ΡΕΤ/ΡΤΤ合金，往往需要加入第三組分，以提高ΡΕΤ/ΡΤΤ的性能，更好地提升ΡΕΤ/ΡΤΤ的應用效果及應用領域。碳纖維由于密度小、比強度高、化學穩定性好、成型好等優點，以碳纖維填充ΡΕΤ/ΡΤΤ合金將具有很高的實用價值。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種阻燃性好、強度高的ΡΕΤ/ΡΤΤ/碳纖維共混組合物。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種ΡΕΤ/ΡΤΤ/碳纖維共混組合物，其組分按質量百分數配比為:ΡΕΤ 30%?60%、ΡΤΤ 20%?30%、改性碳纖維5%?20%、彈性體接枝物5%?8%、阻燃劑6%?12%、MGE 2%?4%、苯甲酸鈉0.1%?1%、抗氧劑1010 0.1%?0.5%、抗氧劑 168 0.1% ?0.5%、PETS 0.1% ?1%。
[0005]所述PET為特征粘度為0.6?1.2dL/g的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
[0006]所述PTT為特性黏度0.7?1.2dL/g的聚對苯二甲酸丙二醇酯。
[0007]所述改性碳纖維為表面經過氣液雙效氧化處理的短切聚丙腈碳纖維。
[0008]所述高分子彈性體接枝物為乙烯-辛烯共聚物接枝馬來酸酐POE-g-MAH、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝馬來酸酐SEBS-g-MAH、馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠EPDM-g-MAH、乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯POE-g-GMA、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝三元乙丙橡膠EPDM-g-GMA中的一種。
[0009]所述阻燃劑為聚苯基膦酸二苯砜酯PSPPP。
[0010]所述MGE為甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物。
[0011]所述PETS為季戊四醇硬脂酸酯。
[0012]上述的一種PET/PTT/碳纖維共混組合物的制備方法，包括以下步驟:
(1)、將PET和PTT在強制空氣循環烘箱中于110°C?120°C溫度下干燥6?8小時，待用；
(2)、碳纖維表面處理:以短切聚丙腈碳纖維作陽極、不銹鋼板作陰極，電聚合液為初始陰離子濃度在0.2?3.0mol/L的苯乙烯馬來酸酐、甲基乙烯醚馬來酸酐、乙烯丙烯酸共聚物中的一種的銨鹽水溶液，溫度4°C?28°C，循環伏安電位在-0.8?0.3V，處理時間30?200分鐘，使碳纖維表面沉積形成一層聚合膜，并用去離子水沖洗3?5次，再在80°C?150°C的真空烘箱內干燥24?48h，即得所述改性碳纖維，待用；
(3)、按重量配比稱取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同時按重量配比加入彈性體接枝物、阻燃劑、MGE、苯甲酸鈉、抗氧劑1010、抗氧劑168、PETS，并按重量配比加入步驟
(2)制得的改性碳纖維，使一起混合3?15分鐘，待充分混合均勻后，出料；
(4)、將步驟(3)的出料加入雙螺桿擠出機中，于210°C?280°C溫度下經過熔融混煉、擠出造粒，即得本發明的一種PET/PTT/碳纖維共混組合物。
[0013]本發明的有益效果是，本發明通過對碳纖維氣液雙效氧化預處理，極大地提高了碳纖維表面浸潤性和反應性，具有極高的改性效果，使大大提高了強度、剛度、耐熱性等，而且還保持了 PET、PTT各自原有的優點，其阻燃性能也好，適應性廣，成本低，易于推廣。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例來進一步說明本發明的技術方案。
[0015]實施例1:
一種PET/PTT/碳纖維共混組合物，其組分按質量百分數配比為:PET 55%、PTT 20%、改性碳纖維 10%、POE-g-MAH 5%, PSPPP 6%, MGE 3%、苯甲酸鈉 0.5%、抗氧劑 1010 0.1%、抗氧劑168 0.1%、PETS 0.3%，所述改性碳纖維為表面經過氣液雙效氧化處理的短切聚丙腈碳纖維。
[0016]制備方法:(1)、將PET和PTT在強制空氣循環烘箱中于110°C?120°C溫度下干燥6?8小時，待用；(2)、碳纖維表面處理:以短切聚丙腈碳纖維作陽極、不銹鋼板作陰極，電聚合液為初始陰離子濃度在0.2?3.0mol/L的苯乙烯馬來酸酐、甲基乙烯醚馬來酸酐、乙烯丙烯酸共聚物中的一種的銨鹽水溶液，溫度4°C?28°C，循環伏安電位在-0.8?0.3V，處理時間30?200分鐘，使碳纖維表面沉積形成一層聚合膜，并用去離子水沖洗3?5次，再在80°C?150°C的真空烘箱內干燥24?48h，即得所述改性碳纖維，待用；(3)、按重量配比稱取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同時按重量配比加入P0E-g-MAH、PSPPP、MGE、苯甲酸鈉、抗氧劑1010、抗氧劑168、PETS,并按重量配比加入步驟(2)制得的改性碳纖維，使一起混合3?15分鐘，待充分混合均勻后，出料；(4)、將步驟(3)的出料加入雙螺桿擠出機中，于210°C?280°C溫度下經過熔融混煉、擠出造粒，即得本發明的一種PET/PTT/碳纖維共混組合物。
[0017]實施例2:
一種PET/PTT/碳纖維共混組合物，其組分按質量百分數配比為:PET 30%、PTT 25%、改性碳纖維 20%、SEBS-g-MAH 8%,PSPPP 12%、MGE 4%、苯甲酸鈉 0.2%、抗氧劑 1010 0.1%、抗氧劑168 0.2%,PETS 0.5%，所述改性碳纖維為表面經過氣液雙效氧化處理的短切聚丙腈碳纖維。
[0018] 制備方法:(1)、將PET和PTT在強制空氣循環烘箱中于110°C?120°C溫度下干燥6?8小時，待用；(2)、碳纖維表面處理:以短切聚丙腈碳纖維作陽極、不銹鋼板作陰極，電聚合液為初始陰離子濃度在0.2?3.0mol/L的苯乙烯馬來酸酐、甲基乙烯醚馬來酸酐、乙烯丙烯酸共聚物中的一種的銨鹽水溶液，溫度4°C?28°C，循環伏安電位在-0.8?0.3V，處理時間30?200分鐘，使碳纖維表面沉積形成一層聚合膜，并用去離子水沖洗3?5次，再在80°C?150°C的真空烘箱內干燥24?48h，即得所述改性碳纖維，待用；(3)、按重量配比稱取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同時按重量配比加入SEBS-g-MAH、PSPPP、MGE、苯甲酸鈉、抗氧劑1010、抗氧劑168、PETS，并按重量配比加入步驟(2)制得的改性碳纖維，使一起混合3?15分鐘，待充分混合均勻后，出料；(4)、將步驟(3)的出料加入雙螺桿擠出機中，于210°C?280°C溫度下經過熔融混煉、擠出造粒，即得本發明的一種PET/PTT/碳纖維共混組合物。
【主權項】
1.一種PET/PTT/碳纖維共混組合物，其特征在于，其組分按質量百分數配比為:PET30%?60%、PTT 20%?30%、改性碳纖維5%?20%、彈性體接枝物5%?8%、阻燃劑6%?12%、MGE 2%?4%、苯甲酸鈉0.1%?1%、抗氧劑1010 0.1%?0.5%、抗氧劑168 0.1%?0.5%、PETS 0.1% ?1%。
2.根據權利要求1所述的一種PET/PTT/碳纖維共混組合物，其特征在于，所述改性碳纖維為表面經過氣液雙效氧化處理的短切聚丙腈碳纖維。
3.根據權利要求1所述的一種PET/PTT/碳纖維共混組合物，所述高分子彈性體接枝物為 POE-g-MAH、SEBS-g-MAH、EPDM-g-MAH、POE-g-GMA、EPDM-g-GMA 中的一種。
4.根據權利要求1所述的一種PET/PTT/碳纖維共混組合物，所述阻燃劑為聚苯基膦酸二苯砜酯。
5.根據權利要求1所述的一種PET/PTT/碳纖維共混組合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、將PET和PTT在強制空氣循環烘箱中于110°C?120°C溫度下干燥6?8小時，待用； (2)、碳纖維表面處理:以短切聚丙腈碳纖維作陽極、不銹鋼板作陰極，電聚合液為初始陰離子濃度在0.2?3.0mol/L的苯乙烯馬來酸酐、甲基乙烯醚馬來酸酐、乙烯丙烯酸共聚物中的一種的銨鹽水溶液，溫度4°C?28°C，循環伏安電位在-0.8?0.3V，處理時間30?200分鐘，使碳纖維表面沉積形成一層聚合膜，并用去離子水沖洗3?5次，再在80°C?150°C的真空烘箱內干燥24?48h，即得所述改性碳纖維，待用； (3)、按重量配比稱取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同時按重量配比加入彈性體接枝物、阻燃劑、MGE、苯甲酸鈉、抗氧劑1010、抗氧劑168、PETS，并按重量配比加入步驟(2)制得的改性碳纖維，使一起混合3?15分鐘，待充分混合均勻后，出料； (4)、將步驟(3)的出料加入雙螺桿擠出機中，于210°C?280°C溫度下經過熔融混煉、擠出造粒，即得本發明的一種PET/PTT/碳纖維共混組合物。
【專利摘要】本發明公開了一種PET/PTT/碳纖維共混組合物，其組分按質量百分數配比為：PET30%～60%、PTT20%～30%、改性碳纖維5%～20%、彈性體接枝物5%～8%、阻燃劑6%～12%、MGE2%～4%、苯甲酸鈉0.1%～1%、抗氧劑10100.1%～0.5%、抗氧劑1680.1%～0.5%、PETS0.1%～1%。本發明的有益效果是，本發明通過對碳纖維氣液雙效氧化預處理，極大地提高了碳纖維表面浸潤性和反應性，具有極高的改性效果，使大大提高了強度、剛度、耐熱性等，而且還保持了PET、PTT各自原有的優點，其阻燃性能也好，適應性廣，成本低，易于推廣。
【IPC分類】C08K9-10, C08K5-103, C08K7-06, B29B9-06, C08L51-06, C08K5-098, C08L51-00, C08K13-06, B29C47-92, C08L67-02
【公開號】CN104845263
【申請號】CN201410786598
【發明人】不公告發明人
【申請人】王妮娜
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2014年12月18日